Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Ładowanie…
(0–2) Zadanie uczniów polegało na zaprojektowaniu doświadczenia, za pomocą którego można otrzymać osad siarczku żelaza(II). Uczniowie przedstawili dwa projekty zgodne ze FeSO4 (aq), cm = 0,1 mol ∙dm−3 Po wykonaniu – zgodnie z zaproponowanymi projektami – doświadczenia okazało się, że osad siarczku żelaza(II) powstał tylko w jednej probówce.
Napisz, w której probówce (I albo II) powstał osad siarczku żelaza(II). Uzasadnij odpowiedź. Odwołaj się do stężeń jonów niezbędnych do powstania osadu w obu probówkach.
2 pkt – poprawny numer doświadczenia oraz poprawne uzasadnienie. 1 pkt – napisanie poprawnego numeru doświadczenia oraz błędne uzasadnienie albo brak uzasadnienia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania Osad powstał w probówce: II Uzasadnienie: W wyniku (dwustopniowej) dysocjacji H2S otrzymano zbyt małe stężenie jonów siarczkowych (i wartość iloczynu rozpuszczalności nie została przekroczona). ALBO Uzasadnienie: Siarczek amonu jest solą, która ulega dysocjacji w 100 %. Stężenie jonów siarczkowych będzie wyższe niż w przypadku dysocjacji H2S.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
Przeprowadzono doświadczenie zilustrowane schematem: Co (s) Ni (s) AgNO3 (aq) Cd(NO3)2 (aq) Probówka I Probówka II
Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2. Reakcja chemiczna zaszła tylko
Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodzi podczas doświadczenia.
A2
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Co + 2Ag+ → Co2+ + 2Ag
1 pkt – poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–4) Aby wyznaczyć równanie kinetyczne reakcji utleniania etanolu jonami Cr2O7 2–, do wodnego roztworu zawierającego K2Cr2O7 i kwas siarkowy(VI) dodano nadmiar alkoholu etylowego. Z mieszaniny reakcyjnej w równych odstępach czasu pobierano po 10 cm3 roztworu i oznaczano stężenie nieprzereagowanych anionów metodą jodometryczną. Ta metoda polega na dodaniu nadmiaru jonów I– do roztworu zawierającego utleniacz, a następnie – na oznaczeniu ilości wydzielonego jodu. W tym celu mieszaninę reakcyjną miareczkuje się roztworem Na2S2O3 o znanym stężeniu, w obecności skrobi jako wskaźnika. Zachodzą Cr2O7 2– + 6I– + 14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 2S2O3 2– + I2 → S4O6 2– + 2I– Po wykonaniu opisanego doświadczenia ustalono, że w warunkach doświadczenia utlenianie etanolu przez Cr2O7 2– przebiega według równania kinetycznego: 𝑣 = 𝑘 ∙ cCr2O7 2– Na wykresie przedstawiono zależność szybkości reakcji 𝑣 od stężenia molowego jonów Cr2O7 2–. 0,003 min–1 ∙ dm–3 0,002 ∙ mol 𝑣, 0,001 0,002 0,004 0,006 0,008 cCr2O7 2–, mol ∙ dm–3
4 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji), poprawne obliczenie stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i poprawne obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu. 3 pkt – niepoprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (np. nieprawne odczytanie z wykresu szybkości reakcji dla wybranego stężenia jonów dichromianowych(VI) lub popełnienie błędów rachunkowych) i zastosowanie uzyskanej wartości do obliczenia stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i poprawne obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu ALBO 3 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji) i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczania stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i poprawne obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu ALBO 4 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji), poprawne obliczenie stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytego do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu lub podanie wyniku z niepoprawną jednostką. 2 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji), poprawne obliczenie stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie błędnej metody obliczania objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu albo brak rozwiązania ALBO 2 pkt – niepoprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (np. nieprawne odczytanie z wykresu szybkości reakcji dla wybranego stężenia jonów dichromianowych(VI) lub popełnienie błędów rachunkowych) i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczeniu stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu ALBO 3 pkt – niepoprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (np. nieprawne odczytanie z wykresu szybkości reakcji dla wybranego stężenia jonów dichromianowych(VI) lub popełnienie błędów rachunkowych) i zastosowanie uzyskanej wartości do obliczenia stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczaniu objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytego do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu albo podanie wyniku z niepoprawną jednostką ALBO 3 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji) i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczenia stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz zastosowanie poprawnej metody i popełnienie błędów rachunkowych przy obliczeniu objętości roztworu tiosiarczanu sodu zużytej do zmiareczkowania roztworu dichromianu(VI) potasu albo podanie wyniku z niepoprawną jednostką. 1 pkt – poprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (dla wybranej wartości stężenia jonów dichromianowych(VI) i poprawnie odczytanej z wykresu szybkości reakcji) oraz brak albo błędne rozwiązanie dalszej części zadania ALBO 3 pkt – niepoprawne obliczenie stałej szybkości reakcji (popełnienie błędów rachunkowych) i zastosowanie uzyskanej wartości do obliczenia stężenia jonów dichromianowych(VI) po 10 minutach trwania reakcji oraz brak albo błędne rozwiązanie dalszej części zadania. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca powyższych kryteriów albo brak odpowiedzi. ELEMENT ROZWIĄZANIA 4 pkt 3 pkt 2 pkt 1pkt Stała szybkości + –a) + + + –a) – + + –b) Stężenie jonów + + –b) + + –b) + – – –d)dichromianowych (VI) Objętość roztworu tiosiarczanu sodu + + + + + + + –c) – – + + + – + – – – – – (metoda oraz rachunek i jednostka) a) błąd odczytu lub błąd rachunku b) błąd rachunku c) poprawna metoda i błąd rachunkowy lub błędna jednostka d) poprawna metoda i wynik będący konsekwencją obliczonej z błędem wartości stałej szybkości
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–2) Przeprowadzono doświadczenie zgodnie z poniższym schematem. K2Cr2O7, H2SO4, 𝑇 związek A (C5H12O) związek B (C5H10O) − H2O Br2 związek C 2,3-dibromo-2-metylobutan
Napisz wzory półstrukturalne (grupowe) związków organicznych oznaczonych na schemacie literami A, B oraz C. Związek A Związek B Związek C
A B C CH3−CH(CH3)−CH(OH)−CH3 CH3−CH(CH3)−CO−CH3 CH3−C(CH3)=CH−CH3 ALBO ALBO ALBO CH3 CH CH CH3 CH3 CH C CH3 CH3 C CH CH3 CH3 OH CH3 O CH3
2 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowych) trzech związków. 1 pkt – poprawne napisanie wzorów półstrukturalnych (grupowego) dwóch związków. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
(0–1) Przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie. W pierwszym etapie do probówki z wodnym roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) dodano nadmiar wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Zaobserwowano zmianę wyglądu zawartości probówki. W drugim etapie do tak otrzymanej mieszaniny wprowadzono związek Q i zawartość probówki ogrzano. Końcowy efekt doświadczenia pokazano na zdjęciu: Poniżej przedstawiono wzory substancji, wśród których znajduje się wzór związku Q, użytego w drugim etapie opisanego doświadczenia. CH3−CH2−CH2−OH CH3−CH2−CHO CH3−CO−CH3 CH3−CH2−COOH
Wybierz wzór związku Q i napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zaszła z jego udziałem podczas ogrzewania mieszaniny. Uwzględnij zasadowe środowisko reakcji.
2Cu(OH)2 + CH3−CH2−CHO + OH– → Cu2O + CH3−CH2−COO – + 3H2O Uwaga: Równanie reakcji, w której powstaje kwas propanowy należy uznać za błędne.
1 pkt – poprawny wybór odczynnika (związku Q) oraz poprawne napisanie we właściwej formie równania reakcji. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań
Matura CKE czerwiec, PR (F‑2023) · rozszerzony · formuła 2023
W trzech zlewkach znajdowały się w przypadkowej kolejności wodne roztwory następujących związków: alanyloglicyna fenyloalanina kwas salicylowy (2-hydroksybenzenokarboksylowy) W celu ich identyfikacji przeprowadzono dwuetapowe doświadczenie.
W etapie 1. do trzech probówek oddzielnie wprowadzono badane roztwory i dodano po kilka kropel wodnego roztworu FeCl3. W jednej z probówek zaobserwowano efekt przedstawiony na zdjęciu.
Napisz wzór półstrukturalny (grupowy) lub uproszczony związku, którego obecność zidentyfikowano w etapie 1. doświadczenia. Uzasadnij odpowiedź.
Ze względu na usterkę merytoryczną wszyscy zdający za to zadanie otrzymują 1 punkt.
1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz poprawne uzasadnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie COOH OH Uzasadnienie: Cząsteczka tego związku zawiera grupę –OH związaną z pierścieniem benzenowym, więc z FeCl3 tworzy związek, którego roztwór ma intensywną fioletową barwę.
Ze względu na usterkę merytoryczną wszyscy zdający za to zadanie otrzymują 1 punkt.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–2) Wodny roztwór soli ma barwę żółtą i zawiera jony AO4 – pochodzące z soli pierwiastka A o wzorze K2AO4. Przeprowadzono doświadczenie. Do dwóch probówek z roztworem soli wprowadzono: do pierwszej wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), a do drugiej – wodny roztwór wodorotlenku potasu, zgodnie z poniższym schematem. H2SO4 (aq) KOH (aq) K2AO4 (aq) K2AO4 (aq) I II Zmiany świadczące o przebiegu reakcji zaobserwowano tylko w jednej probówce.
Rozstrzygnij, w której probówce – I czy II – zaszła reakcja. Napisz, co zaobserwowano podczas tego doświadczenia. Sformułuj wniosek dotyczący trwałości jonów AO4 2– w roztworze o odczynie kwasowym i w roztworze o odczynie zasadowym.
Rozstrzygnięcie: (W probówce) I Obserwacje: Zmiana zabarwienia roztworu na pomarańczową. (W drugiej probówce nie zaobserwowano zmian). Przykładowe wnioski: 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym, 0 pkt – a nietrwałe w roztworze o odczynie kwasowym. ALBO 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są trwałe tylko w roztworze o odczynie zasadowym. ALBO 0 pkt – Jony AO42– albo jony CrO42– są nietrwałe tylko w roztworze o odczynie kwasowym. ALBO 0 pkt – 2AO42– + 2H+ → A2O72– + H2O ALBO 2CrO42− + 2H+ → Cr2O72– + H2O 0 pkt – Jony AO42– są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym. ALBO 0 pkt – 2AO42– + 2H3O+ → A2O72– + 3H2O ALBO 2CrO42− + 2H3O+ → Cr2O72– + 3H2O 0 pkt – Jony AO42–są trwałe w roztworze o odczynie zasadowym. Uwaga: Odpowiedź, w której zdający w obserwacjach napisze tylko „zmiana barwy roztworu”, jest niewystarczająca.
2 pkt – poprawne rozstrzygnięcie, napisanie poprawnych obserwacji i poprawnego wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym. 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie oraz napisanie poprawnych obserwacji i niepoprawnego wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym albo brak wniosku ALBO 1 pkt – poprawne rozstrzygnięcie, napisanie błędnych obserwacji albo brak obserwacji oraz poprawne sformułowanie wniosku dotyczącego trwałości jonów AO42– w roztworach o odczynie kwasowym i o odczynie zasadowym. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–1) Hydroliza substancji A w środowisku kwasowym przebiega zgodnie ze schematem: H+ / H2O A → B + C Wykonano doświadczenie, podczas którego badano szybkość tej reakcji. Przygotowano wodny roztwór substancji A o stężeniu 0,10 mol ∙dm–3, który zakwaszono kwasem solnym, i utrzymywano temperaturę roztworu równą 25 °C. Co 30 minut mierzono stężenie substancji A w tym roztworze. Wyniki pomiarów przedstawiono na poniższym wykresie. Czas, min
1 pkt – poprawne obliczenie łącznego stężenia molowego substancji B i substancji C w 𝟐𝟓𝟓 minucie doświadczenia oraz podanie wyniku z poprawną jednostką. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązanie Zmiana stężenia molowego substancji A od początku doświadczenia do 255 minuty: 0,1 (mol ∙dm−3) − 0,04 (mol ∙dm−3) = 0,06 (mol ∙dm−3) Ponieważ z jednego mola substancji A powstają 2 mol substancji B i C, przyrost łącznego stężenia substancji B i C jest równy: 2 ∙0,06 (mol ∙dm−3) = 𝟎, 𝟏𝟐 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦−𝟑.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
(0–3) Przygotowano probówkę z wodnym roztworem pewnej soli potasu zawierającej mangan. Do tej probówki dodano wodny roztwór siarczanu(IV) potasu, a następnie jej zawartość wymieszano. Wygląd probówki przed reakcją i po reakcji przedstawiono w tabeli.
Napisz w formie jonowej skróconej, z uwzględnieniem liczby oddawanych lub pobieranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równania reakcji redukcji i utleniania zachodzących podczas opisanej przemiany. Uwzględnij, że reakcja zachodzi w środowisku obojętnym. Uzupełnij wzory reagentów i współczynniki stechiometryczne w poniższym schemacie. ……………… + ….. K2SO3 + ….. H2O → ………………. + ….. K2SO4 + ….. KOH Wygląd zawartości probówki przed rozpoczęciem doświadczenia po zakończeniu doświadczenia zielony roztwór brunatny osad
3 pkt – poprawne wykonanie trzech czynności spośród wymienionych: • napisanie we właściwej formie równania reakcji redukcji • napisanie we właściwej formie równania reakcji utleniania • uzupełnienie wzorów reagentów i współczynników stechiometrycznych w schemacie reakcji. 2 pkt – poprawne wykonanie dwóch dowolnych czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 1 pkt – poprawne wykonanie jednej dowolnej czynności spośród wymaganych do uzyskania 3 pkt. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania 2− Równanie reakcji redukcji: MnO4 + 2H2O + 2e− → MnO2 + 4OH− 2− 2− Równanie reakcji utleniania: SO3 + 2OH– → SO4 + H2O + 2e− 2− 2− 2− 2− ALBO SO3 + 3H2O → SO4 + 2H3O+ + 2e− ALBO SO3 + H2O → SO4 + 2H+ + 2e− (1)K2MnO4 + (1)K2SO3 + (1)H2O → (1)MnO2 + (1)K2SO4 + 2KOH Uwaga: Jeżeli w równaniu reakcji redukcji zdający nie uwzględni warunku zadania – środowiska obojętnego – to nie przyznaje się punktu.
Matura CKE maj, PR (F‑2015) · rozszerzony · formuła 2015
W pewnym roztworze wodnym znajdowały się rozpuszczalne sole NaNO2 i Na2SO3. Aby potwierdzić obecność jonów azotanowych(III) w tym roztworze, wykonano dwuetapowe doświadczenie. W etapie 1. do probówki A z badanym roztworem dodano nadmiar wodnego roztworu substancji X, aby usunąć jony siarczanowe(IV). Strącony osad odsączono. W etapie 2. otrzymany przesącz dodano do probówki B z wodnym roztworem manganianu(VII) potasu silnie zakwaszonym kwasem siarkowym(VI).
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych. W etapie 1. doświadczenia jako odczynnika X użyto
Napisz, jaką właściwość jonów azotanowych(III) wykorzystano podczas przeprowadzania opisanej próby analitycznej z użyciem roztworu manganianu(VII) potasu.
Uzupełnij tabelę. Wpisz, jak wyglądała zawartość probówki B przed rozpoczęciem reakcji i po jej zakończeniu w etapie 2. doświadczenia.
| Wygląd zawartości probówki B | |
|---|---|
| przed reakcją | po reakcji |
Wyjaśnij, dlaczego było konieczne usunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. opisanego doświadczenia.
C
1 pkt – odpowiedź poprawna. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
(Jony azotanowe(III) mają właściwości) redukujące.
rozwiązań zadań
1 pkt – napisanie poprawnej właściwości jonów azotanowych(III). 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Wygląd zawartości probówki B przed reakcją po reakcji bezbarwny roztwór fioletowy (roztwór) ALBO bladoróżowy roztwór
1 pkt – poprawny opis wyglądu zawartości probówki B w etapie 2. doświadczenia. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
rozwiązań zadań Przykładowe rozwiązanie Obliczenie wartości 𝑘: 0,0016 = 𝑘∙0,004 ⇒ 𝑘 = 0,4 (min–1) 0,4∙10 logc= log0,025 – = –3,339 2,303 𝑐 = 4,58 ∙10−4 (mol ∙dm−3) (stężenie jonów Cr2O72– po 10 minutach) Obliczenie objętości roztworu tiosiarczanu sodu: liczba moli Cr2O72– w 10 cm3 próbki: 4,58 ∙10–6 (mol) z reakcji: 1 mol Cr2O72– 6 mol S2O32– 4,58∙10–6 𝑥 ⇒ 𝑥 = 2,748 ∙10−5 (mol) 𝑛 2,748∙10–5 𝑉= 𝑐= 0,001 = 0,02748 dm3 = 27,48 cm3 Uwaga 1.: Jednostki w obliczeniach pośrednich nie są wymagane, ale jeśli są, to muszą być poprawne. Uwaga 2.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
1 pkt – poprawne wyjaśnienie. 0 pkt – odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi. Przykładowe rozwiązania • Usunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. doświadczenia było konieczne, ponieważ dodanie do KMnO4 przesączu (w etapie 2. doświadczenia) nie pozwoliłoby na wykrycie w opisanych warunkach jonów azotanowych(III), bo jony siarczanowe(IV) wykazują również właściwości redukujące. • Nieusunięcie jonów siarczanowych(IV) w etapie 1. doświadczenia powodowałoby ich reakcję z KMnO4 po dodaniu przesączu i nie pozwoliłoby na wykrycie w opisanych warunkach jonów azotanowych(III). • Obecność jonów siarczanowych(IV) w przesączu prowadziłoby do ich utleniania przez KMnO4 i nie pozwoliłoby na wykrycie jonów azotanowych(III), które też ulegają utlenianiu w reakcji z KMnO4. Uwaga: Do uzyskania pozytywnej oceny wyjaśnienie musi zawierać 3 elementy: • odniesienie do obecności w roztworze jonów siarczanowych(IV) • odniesienie do właściwości jonów siarczanowych(IV) • informację o braku możliwości wykrycia jonów azotanowych(III).